Приводные специальные с полым валиком цепи ГОСТ 13568-97 в Минске


Приводные специальные цепи с полым валиком ГОСТ 13568-97

Приводные специальные цепи с полым валиком по ГОСТ 13568-97 — класс тягово-приводных элементов, конструктивно отличающихся от стандартных роликовых цепей наличием сквозного осевого отверстия в валике. Это отверстие формирует канал, используемый для подачи смазочного материала непосредственно в зону шарнирного сопряжения «валик–втулка», что принципиально меняет условия трибологического контакта в сравнении с цепями с цельным валиком.

Исполнение с полым валиком применяется в передачах, где штатная картерная смазка невозможна или недостаточна: при открытом расположении узла, в условиях повышенной запылённости, при высоких окружных скоростях или значительных удельных нагрузках на шарнир. Принудительная подача масла через полость валика обеспечивает стабильную масляную плёнку в шарнире, снижая интенсивность изнашивания и предотвращая задиры при пусковых режимах.

Конструктивные особенности и геометрия

Цепи с полым валиком изготавливаются по нормам ГОСТ 13568-97, который регламентирует шаг, диаметры валиков и втулок, ширину внутреннего звена и разрушающую нагрузку. Полый валик выполняется из легированной стали с последующей цементацией и закалкой, при этом толщина стенки выбирается из условия сохранения прочности на срез и смятие при сохранении достаточного проходного сечения для подачи масла.

В зависимости от шага и серии (нормальной или усиленной) цепи с полым валиком могут иметь различные соотношения диаметра отверстия к наружному диаметру валика. Для цепей с шагом 15,875 мм и более применяются втулочно-роликовые конструкции с полым валиком, обеспечивающие подачу смазки к каждому шарниру. В ряде исполнений отверстие выполняется с фасками для облегчения центровки маслоподводящих штуцеров.

Материалы и термическая обработка

Для изготовления полых валиков используются стали типа 20Х, 12ХН3А или аналоги с цементацией на глубину 0,3–0,8 мм и закалкой до твёрдости 52–60 HRC. Пластины звеньев штампуются из стали 45, 40Х или 65Г с последующей закалкой до 38–45 HRC. Термическая обработка подбирается таким образом, чтобы сохранить вязкость сердцевины валика при высокой поверхностной твёрдости — это критично для восприятия ударных нагрузок в зубчатых зацеплениях со звёздочками.

Шаг цепи, ммДиаметр валика, ммДиаметр отверстия, ммРазрушающая нагрузка, кНТиповая серия
15,8755,082,023,0нормальная
19,055,962,532,0нормальная
25,47,953,260,0усиленная
31,759,554,089,0усиленная

Системы принудительной смазки

Эксплуатация цепей с полым валиком предполагает наличие маслопроводящей арматуры: через неподвижный штуцер, установленный на корпусе привода, масло подаётся в торец валика и распределяется по шарнирам. Для равномерной подачи смазки вдоль всей длины цепи применяются коллекторные системы с дозирующими соплами, ориентированными на каждый валик в зоне сбегания цепи со звёздочки.

Рекомендуемые масла — вязкостью 68–220 cSt при рабочей температуре, в зависимости от нагрузки и скорости. При высокотемпературных режимах (свыше 150 C) применяются синтетические масла с улучшенной термоокислительной стабильностью. Расход смазки нормируется в пределах 0,05–0,15 л/мин на метр цепи при непрерывной работе.

Области применения

Цепи с полым валиком востребованы в передачах, где ресурс стандартных цепей ограничен из-за недостаточной смазки:

  • приводы рольгангов металлургических агрегатов с интенсивным тепловым излучением;
  • цепные передачи намоточных и размоточных устройств в производстве кабельной продукции;
  • транспортёры агломерационных фабрик и дробильно-сортировочных комплексов;
  • приводы скребковых конвейеров горнорудного оборудования;
  • цепные муфты и передачи в приводах буровых установок;
  • оборудование цементных заводов — цепные завесы и питатели.

Критерии выбора и монтажа

При подборе цепи с полым валиком учитываются шаг, число зубьев звёздочек, межосевое расстояние и способ подачи смазки. Монтаж требует точного совмещения отверстий валиков с маслоподводящими каналами; для этого применяются специальные переходные втулки и торцевые уплотнения, предотвращающие утечку масла. Натяжение цепи регулируется с учётом температурного удлинения: при нагреве до 100 C удлинение составляет порядка 0,1% от длины контура.

Контроль состояния в процессе эксплуатации включает измерение удлинения цепи на базовой длине и осмотр состояния отверстий валиков на предмет засорения продуктами износа. При наличии в масле абразивных частиц свыше 25 мг/л требуется установка фильтров тонкой очистки в системе смазки.

Вопросы и ответы

Чем цепь с полым валиком отличается от стандартной роликовой цепи?

Основное отличие — сквозное осевое отверстие в валике, через которое под давлением подаётся смазка непосредственно в шарнирное соединение. Это обеспечивает принудительное смазывание трущихся поверхностей даже при открытой установке передачи и в условиях, исключающих картерную смазку.

Какие типоразмеры цепей с полым валиком регламентирует ГОСТ 13568-97?

Стандарт охватывает цепи с шагом от 12,7 до 63,5 мм в нормальной и усиленной сериях. Для каждого шага определены диаметр валика, ширина внутреннего звена и минимальная разрушающая нагрузка. Конкретные размеры отверстия валика уточняются в рабочих чертежах производителя.

Какое давление масла требуется для эффективной смазки цепи с полым валиком?

Рабочее давление подачи смазки обычно составляет 0,2–0,5 МПа. При более высоких давлениях возрастает расход масла и риск выдавливания уплотнений, при пониженном давлении ухудшается проникновение масла в зазор шарнира, особенно при вязких сортах смазки.

Допускается ли эксплуатация цепи с полым валиком без принудительной подачи масла?

Технически цепь будет работать, однако ресурс шарниров резко снижается — в 3–5 раз по сравнению с режимом принудительной смазки. Полый валик без подачи масла не даёт преимуществ перед цельным и может иметь меньшую прочность из-за ослабленного сечения.